package com.java.sort;


import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

/**
 * 基数排序
 */
public class RadixSort {


    public static void main(String[] args) {


//        int arr[] = {53,3,542,748,14,214};


        //随机产生一个数组
        int[] arr = new int[8000000];
        for (int i = 0; i < 8000000; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000);
        }

        Date date1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String date1Str = simpleDateFormat.format(date1);
        System.out.println("排序前的时间："+date1Str);

        radixSort1(arr);
//        System.out.println("排序处理" + Arrays.toString(arr));


        Date date2 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat2 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String date2Str = simpleDateFormat2.format(date2);
        System.out.println("排序后的时间："+date2Str);
    }



    /**
     * 根据radixSort的代码可以找出规律
     * @param arr
     */
    public static void radixSort1(int[] arr){

        //根据数组中最大的数的位置
        int max = arr[0];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max){
                max = arr[i];
            }
        }
        //得到最大的数是几位数
        int maxLength = (max + "").length();


        //定义一个二维数组，表示10个桶，每一个桶就是一个一维数组
        //二维数组包含10个一维数组
        //为了防止放入数的时候，数据溢出，则每一个一维数组，大小定为arr.length
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        //为了记录每个桶中，实际存放了多少个数据，我们定义一个一维数组来记录各个桶的每次放入的数据个数
        //bucketElementCounts[0]:记录的就是bucket[0]该桶的数据个数
        int[] bucketElementCounts = new int[10];


        for (int k = 0,n=1 ; k < maxLength; k++, n*=10) {
            //针对每个元素的对应位进行排序，第一次是个位.....
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                //取出每个元素的个位
                int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
                //放入到对应的桶中,
                // 第一次进来就是放入该桶的第一个位置
                // bucketElementCounts[digitOfElement]:放入该桶的第几个位置
                bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
                bucketElementCounts[digitOfElement]++;
            }

            //按照这10个桶的顺序，（一维数组的下标依次取出数据，放入原来的数组）
            int index = 0;
            //遍历每一个桶，并将桶中的数据放入原数组
            for (int i = 0; i < bucketElementCounts.length; i++) {
                //如果桶中有数据，我们才放入到原数组
                if (bucketElementCounts[i] != 0) {//说明该桶有数据
                    //循环该i桶，放入
                    for (int j = 0; j < bucketElementCounts[i]; j++) {
                        //取出放入到arr
                        arr[index] = bucket[i][j];
                        index++;
                    }
                }
                //没一轮轮处理后需要将每个bucketElementCounts[i]置为0
                bucketElementCounts[i] = 0;
            }

//            System.out.println("排序处理" + Arrays.toString(arr));

        }

    }




    /**
     * 基数排序
     * @param arr
     */
    public static void radixSort(int[] arr){


        //第一轮（对每一个元素的个位进行排序处理）

        //定义一个二维数组，表示10个桶，每一个桶就是一个一维数组
        //二维数组包含10个一维数组
        //为了防止放入数的时候，数据溢出，则每一个一维数组，大小定为arr.length
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        //为了记录每个桶中，实际存放了多少个数据，我们定义一个一维数组来记录各个桶的每次放入的数据个数
        //bucketElementCounts[0]:记录的就是bucket[0]该桶的数据个数
        int[] bucketElementCounts = new int[10];


        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            //取出每个元素的个位
            int digitOfElement = arr[j] / 1  % 10;
            //放入到对应的桶中,
            // 第一次进来就是放入该桶的第一个位置
            // bucketElementCounts[digitOfElement]:放入该桶的第几个位置
            bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCounts[digitOfElement]++;
        }

        //按照这10个桶的顺序，（一维数组的下标依次取出数据，放入原来的数组）
        int index = 0;
        //遍历每一个桶，并将桶中的数据放入原数组
        for (int i = 0; i < bucketElementCounts.length; i++) {
            //如果桶中有数据，我们才放入到原数组
            if (bucketElementCounts[i] != 0){//说明该桶有数据
                //循环该i桶，放入
                for (int j = 0; j < bucketElementCounts[i]; j++) {
                    //取出放入到arr
                    arr[index] = bucket[i][j];
                    index++;
                }
            }
            //第一轮处理后需要将每个bucketElementCounts[i]置为0
            bucketElementCounts[i] = 0;
        }

        System.out.println("第一轮对个位的排序处理"+ Arrays.toString(arr));




        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            //取出每个元素的十位
            int digitOfElement = arr[j] /10 % 10;
            //放入到对应的桶中,
            // 第一次进来就是放入该桶的第一个位置
            // bucketElementCounts[digitOfElement]:放入该桶的第几个位置
            bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCounts[digitOfElement]++;
        }

        //按照这10个桶的顺序，（一维数组的下标依次取出数据，放入原来的数组）
         index = 0;
        //遍历每一个桶，并将桶中的数据放入原数组
        for (int i = 0; i < bucketElementCounts.length; i++) {
            //如果桶中有数据，我们才放入到原数组
            if (bucketElementCounts[i] != 0){//说明该桶有数据
                //循环该i桶，放入
                for (int j = 0; j < bucketElementCounts[i]; j++) {
                    //取出放入到arr
                    arr[index] = bucket[i][j];
                    index++;
                }
            }
            //第二轮处理后需要将每个bucketElementCounts[i]置为0
            bucketElementCounts[i] = 0;
        }
        System.out.println("第二轮对个位的排序处理"+ Arrays.toString(arr));



        //第三轮
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            //取出每个元素的百位
            int digitOfElement = arr[j] /100 % 10;
            //放入到对应的桶中,
            // 第一次进来就是放入该桶的第一个位置
            // bucketElementCounts[digitOfElement]:放入该桶的第几个位置
            bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCounts[digitOfElement]++;
        }

        //按照这10个桶的顺序，（一维数组的下标依次取出数据，放入原来的数组）
        index = 0;
        //遍历每一个桶，并将桶中的数据放入原数组
        for (int i = 0; i < bucketElementCounts.length; i++) {
            //如果桶中有数据，我们才放入到原数组
            if (bucketElementCounts[i] != 0){//说明该桶有数据
                //循环该i桶，放入
                for (int j = 0; j < bucketElementCounts[i]; j++) {
                    //取出放入到arr
                    arr[index] = bucket[i][j];
                    index++;
                }
            }
        }
        System.out.println("第三轮对个位的排序处理"+ Arrays.toString(arr));


    }


}
